La diminution des niveaux d’oxygène dans l’eau constitue une menace critique pour la nature et la société sur Terre. En moyenne, les lacs du monde entier seront confrontés à des conditions climatiques sans précédent d’ici la fin de ce siècle. Le réchauffement de l’Arctique provoque une prolifération d’algues toxiques. Une étude de la NASA a révélé que d’ici 2100, la végétation de la toundra deviendra plus haute et plus verte.
Le réchauffement de l’Arctique provoque une prolifération d’algues toxiques qui se nourrissent de coquillages. Ils sont à leur tour mangés par d’autres créatures marines – et le poison peut se propager tout au long de la chaîne alimentaire jusqu’aux humains. Récemment, des océanographes américains ont découvert une prolifération d’algues toxiques à grande échelle, les dinoflagellés, près de l’Alaska. Leur concentration était près de 20 fois supérieure au seuil dangereux.
Le climat de la planète change activement, comme en témoignent déjà la réduction des glaces et le réchauffement dans les zones polaires de la Terre. Les conséquences d’une telle hausse de température sont nombreuses: par exemple, en raison de la perte de glace dans l’Arctique russe, le risque d’incendies de forêt en Sibérie orientale augmente. De plus, les zones de haute latitude comprennent des espèces qui vivaient auparavant dans des zones climatiques tempérées ou subpolaires.
Par exemple, entre 2015 et 2017, dans le réchauffement des eaux de la mer des Tchouktches, une diminution de la diversité des bactéries et des protozoaires et une augmentation du nombre d’espèces de zooplancton et de poissons de fond ont été enregistrées. De tels changements ont des conséquences imprévisibles, car ils réorganisent les longues chaînes alimentaires – des protozoaires aux oiseaux marins et aux humains. Dans la même mer, le risque de marées rouges, appelées proliférations massives d’algues dinophytes, a augmenté en 2021. Certes, ce phénomène n’est en aucun cas sûr. Sous les latitudes tempérées et subpolaires, les colonies de dinoflagellés Alexandrium catenella fleurissent au printemps et en été. Elles contiennent de puissantes neurotoxines qui s’accumulent dans les organismes qui se nourrissent de ces algues. Le poison est transmis dans la chaîne alimentaire par les coquillages (ils sont considérés comme les principaux vecteurs), provoquant un empoisonnement paralytique des poissons, des oiseaux et même des personnes dont le régime alimentaire est constitué de fruits de mer.
En 2021, les auteurs de l’article ont indiqué que la menace de prolifération d’algues à grande échelle augmente : la zone d’accumulation dans la zone du plateau des Tchouktches dans les eaux américaines atteint près de 145 000 mètres carrés. km.
Un an plus tard, un groupe de chercheurs américains décide d’étudier en détail la dynamique régionale de ces dinoflagellés. Au cours de plusieurs expéditions en juillet-septembre 2022, l’instrument Imaging FlowCytobot, fixé au navire, a collecté des images de communautés phytoplanctoniques. Ensuite, dans les régions septentrionales des mers de Béring et des Tchouktches, ainsi que dans l’ouest de la mer de Beaufort, les océanologues ont découvert la plus grande concentration d’A. catenella hautement toxique en fleurs. Un travail scientifique à ce sujet a été publié par la revue Limnology and Oceanography Letters.
Les algues dinophytes ont fleuri dans les eaux arctiques pendant six semaines et, contrairement à d’autres zones côtières des États-Unis, la dynamique des communautés marines le long de l’Alaska est mal surveillée. Bien que de nombreuses organisations commerciales opèrent dans cette région, notamment dans l’extraction des ressources marines.
L’analyse de la concentration a montré que dans la zone d’étude, il y a plus de 17,4 mille cellules de dinoflagellés toxiques par litre d’eau. Il est important de noter qu’une concentration supérieure à mille cellules par litre est considérée comme dangereuse. Comme le soulignent les auteurs de l’article, une densité aussi inhabituelle de ces micro-organismes n’a jamais été détectée auparavant.
Le niveau de toxicité, selon les scientifiques, est élevé. Une raison possible est que les cellules d’A. catenella accumulent davantage de toxines lorsqu’elles sont cultivées à basse température. Mais si nous parlons des conséquences possibles d’une telle prolifération toxique, elles ne sont pas tout à fait claires.
Il est possible que la mort de 25 morses et de deux baleines grises dans le nord de la péninsule Seward, en Alaska, soit associée à de fortes concentrations de dinoflagellés. Apparemment, les communautés d’algues ont traversé le détroit de Béring, épuisant les réserves d’azote inorganique dissous dans l’eau, c’est-à-dire les nutriments, en six semaines. Il est également possible qu’A. catenella fleurisse dans l’Arctique russe, mais ces zones n’ont pas été incluses dans l’étude. La prolifération enregistrée a déposé de nouveaux kystes au fond de la mer des Tchouktches, ce qui assurera la présence de ces algues la saison prochaine, ont ajouté les océanologues. Quoi qu’il en soit, la propagation de conditions favorables à la croissance de dinoflagellés toxiques pourrait menacer la sécurité alimentaire en empoisonnant les fruits de mer et en décalant la période de récolte des ressources marines.
La baisse des niveaux d’oxygène dans l’eau constitue une menace critique pour la nature et la société sur Terre, a déclaré une équipe internationale de scientifiques dans un article paru dans la revue Nature Ecology & Evolution.
Selon les scientifiques, le niveau d’oxygène dans l’eau s’est avéré être l’une des soi-disant limites planétaires – des indicateurs environnementaux globaux qui déterminent la capacité de la Terre à soutenir l’existence de l’humanité.
«La désoxygénation observée des écosystèmes d’eau douce et marins représente un autre processus essentiel aux systèmes écologiques et sociaux de la Terre. La désoxygénation rapide et constante des milieux aquatiques de la Terre indique que la teneur en oxygène s’approche d’un seuil critique», indique l’article.
Depuis 1980, les lacs et les réservoirs de la Terre ont perdu respectivement 5 et 18 % de leur oxygène, a ajouté l’Université de Californie à Santa Cruz dans un communiqué de presse. Les mers, à leur tour, ont perdu 2 % de leur oxygène depuis 1960. L’énorme volume de l’océan mondial donne à une si petite perte une grande ampleur en termes absolus, note le communiqué de presse.
Une nouvelle étude réalisée par des scientifiques du Centre sud-coréen de physique du climat de l’Institut des sciences fondamentales montre que d’ici la fin du siècle, les lacs du monde entier seront confrontés à un réchauffement sans précédent dû au changement climatique d’origine humaine. Les lacs tropicaux seront les premiers à subir ces conditions sans précédent, qui affecteront à la fois les couches superficielles et souterraines, constituant une menace sérieuse pour la biodiversité et les écosystèmes.
Les lacs, connus pour leur riche biodiversité et leurs fonctions écologiques critiques, sont confrontés à une tendance alarmante ъ: une augmentation rapide des températures. Une étude récente publiée dans la revue Nature Geoscience par une équipe de limnologues et de modélisateurs climatiques prévient que si le réchauffement induit par l’homme se poursuit au rythme actuel, les lacs du monde entier pourraient connaître un réchauffement généralisé et sans précédent, à la fois en surface et en surface, d’ici la fin de l’année. ce siècle. Les niveaux souterrains dépassent de loin tout ce qui a été observé auparavant.
L’étude a utilisé des données sur la température des lacs simulées à l’aide d’un modèle climatique informatique moderne (Community Earth System Model, version 2) couvrant la période de 1850 à 2100 après JC. Il s’agit du premier modèle de ce type qui reflète la dynamique et la thermodynamique des systèmes lacustres en conjonction avec l’atmosphère. Au cours de l’étude, les scientifiques ont utilisé un ensemble de 100 simulations du passé vers le futur, réalisées sur l’un des ordinateurs les plus rapides de Corée du Sud. Chaque simulation donne une image légèrement différente de la variabilité naturelle du climat, tout en tenant compte des effets du réchauffement d’origine humaine associés à l’augmentation des concentrations de gaz à effet de serre. Grâce à cette approche de modélisation intégrée, les scientifiques ont pu distinguer la gamme de variations naturelles de température du lac de celles provoquées par l’intervention humaine. Cela a permis à l’équipe d’estimer pour la première fois le moment où la température du lac dépasserait les limites naturelles pendant une longue période.
En moyenne, les lacs du monde entier seront confrontés à des conditions climatiques sans précédent d’ici la fin de ce siècle. Cependant, le calendrier de cet événement varie à travers le monde. Les lacs tropicaux, riches en biodiversité, seront les premiers à être confrontés à des conditions sans précédent alors que le réchauffement climatique s’élève à environ 2,4 degrés par rapport aux niveaux préindustriels.
Même si le réchauffement de la surface affecte les espèces vivant dans les couches peu profondes des lacs, certains organismes peuvent migrer verticalement à la recherche d’habitats thermiques plus adaptés. Il est donc également important de considérer la manière dont le réchauffement pénètre dans les couches souterraines. L’étude a révélé l’apparition synchrone de conditions sans précédent dans le sous-sol des lacs tropicaux, provoquées par une transmission rapide vers le bas des signaux de réchauffement lors de fréquents événements de mélange des lacs. En revanche, les lacs des hautes latitudes protègent partiellement les couches souterraines du réchauffement de surface grâce à la stratification, retardant et parfois même empêchant le changement climatique en profondeur.
Le réchauffement climatique mondial modifie la structure de la végétation forestière du Grand Nord. Selon les chercheurs de la NASA, cette tendance se poursuivra au moins jusqu’à la fin de ce siècle. La modification de la structure forestière pourrait absorber davantage de dioxyde de carbone (CO2), un gaz à effet de serre, présent dans l’atmosphère ou accélérer le dégel du pergélisol, libérant ainsi du carbone ancien. Des millions de points de données provenant des missions Ice, Cloud, and land Elevation Satellite 2 (ICESat-2) et Landsat ont contribué à ces dernières recherches, qui seront utilisées pour affiner les modèles informatiques de prévision climatique.
Les paysages de la toundra deviennent plus hauts et plus verts. À mesure que le climat se réchauffe, la végétation des forêts de l’extrême nord change, avec l’apparition de davantage d’arbres et d’arbustes. Ces changements dans la structure de la végétation des forêts boréales et de la toundra se poursuivront pendant au moins les 80 prochaines années, selon une étude récemment publiée par des scientifiques de la NASA.
Paysage sur le site de l’incendie du Murphy Dome, près de Fairbanks, en Alaska, lors de l’expérience sur la vulnérabilité de la forêt boréale arctique (ABoVE) en août 2022. NASA/Katie Jepson
Les forêts boréales poussent généralement entre 50 et 60 degrés de latitude nord et couvrent une grande partie de l’Alaska, du Canada, de la Scandinavie et de la Russie. Le biome abrite des plantes à feuilles persistantes telles que le pin, l’épicéa et le sapin. Plus au nord, le pergélisol et la courte saison de croissance du biome de la toundra ont historiquement rendu difficile le maintien de grands arbres ou de forêts denses. La végétation de ces régions était plutôt composée d’arbustes, de mousses et d’herbes.
La frontière entre les deux biomes est difficile à distinguer. Des études antérieures ont montré que la croissance des plantes aux hautes latitudes augmente et se déplace vers le nord, dans des zones auparavant peu couvertes d’arbustes et d’herbes de la toundra. Aujourd’hui, une nouvelle étude menée par la NASA révèle une présence accrue d’arbres et d’arbustes dans ces régions de toundra et dans les forêts de transition adjacentes, là où se rencontrent la toundra boréale et la toundra. Cela devrait se poursuivre au moins jusqu’à la fin du siècle.
“Les résultats de cette étude font progresser un nombre croissant de travaux qui reconnaissent un changement dans les modèles de végétation dans le biome de la forêt boréale”, a déclaré Paul Montesano, auteur principal de l’article et chercheur scientifique au Goddard Space Flight Center à Greenbelt, Maryland. «Nous avons utilisé des données satellitaires pour suivre l’augmentation de la croissance de la végétation dans ce biome depuis 1984, et nous avons constaté qu’elle était similaire à ce que prédisent les modèles informatiques pour les décennies à venir. “Cela dresse un tableau d’un changement en cours au cours des 80 prochaines années environ, particulièrement marqué dans les forêts de transition.”
Cartographiant l’Alaska et le nord du Canada, les données de l’étude mettent en évidence les changements dans la couverture arborée dans les paysages de transition. En Amérique du Nord boréale, les augmentations les plus importantes du couvert forestier (vert foncé) se sont produites dans les paysages de toundra de transition. Ces paysages se trouvent le long de la limite nord froide de la zone d’étude et abritaient historiquement principalement des arbustes, des mousses et des graminées. Observatoire de la Terre de la NASA/Wanmei Liang
Les scientifiques ont trouvé des prédictions de « changements positifs dans l’élévation moyenne » dans tous les paysages de toundra et de forêts de transition représentés dans cette étude. Cela suggère que les arbres et arbustes seront à la fois plus grands et plus abondants dans les zones où ils sont actuellement rares.
“L’augmentation de la végétation correspondant à ce changement pourrait potentiellement compenser une partie de l’impact de l’augmentation des émissions de CO2 en absorbant davantage de CO2 par la photosynthèse”, a déclaré Chris Ney, co-auteur de l’étude et scientifique des projets Landsat 8 et 9 de la NASA à Goddard. Le carbone séquestré lors de ce processus sera ensuite stocké dans les arbres, les arbustes et le sol.
La modification de la structure forestière peut également entraîner la fonte du pergélisol, car davantage de lumière solaire est absorbée par une végétation plus sombre. Cela peut libérer du CO2 et du méthane stockés dans le sol depuis des milliers d’années.
Survol du paysage boréal de Fairbanks, en Alaska, lors de la campagne de terrain ABoVE en août 2022. NASA/Sophie Bates
Dans un article publié en mai dans la revue Nature Communications Earth & Environment, des scientifiques de la NASA ont décrit le mélange de données satellitaires, d’apprentissage automatique, de variables climatiques et de modèles climatiques qu’ils ont utilisés pour modéliser et prédire à quoi ressemblera la structure forestière dans les années à venir. Plus précisément, ils ont analysé près de 20 millions de points de données provenant d’ICESat-2 de la NASA. Ils ont ensuite comparé ces points de données avec des dizaines de milliers de scènes de forêts boréales nord-américaines entre 1984 et 2020 provenant de Landsat, une mission conjointe de la NASA et de l’USGS. Construire des modèles avec d’aussi grandes quantités de données, appelés projets «big data», nécessite des capacités informatiques avancées.
La mission ICESat-2 utilise un instrument laser appelé lidar pour mesurer la hauteur des éléments de la surface de la Terre (tels que les calottes glaciaires ou les arbres) d’un point de vue spatial. Dans l’étude, les auteurs ont examiné ces mesures de la hauteur de la végétation dans le Grand Nord pour comprendre à quoi ressemble la structure moderne des forêts boréales. Les scientifiques ont ensuite simulé plusieurs scénarios climatiques futurs, en les ajustant à différents scénarios de températures et de précipitations, pour montrer à quoi pourrait ressembler la structure forestière en réponse.
“Notre climat change, et à mesure qu’il change, cela affecte presque tout ce qui existe dans la nature”, a déclaré Melanie Frost, scientifique en télédétection à la NASA Goddard. «Il est important que les scientifiques comprennent comment les choses évoluent et utilisent ces connaissances pour éclairer nos modèles climatiques.»
Les agriculteurs africains perdent environ un tiers de leurs récoltes à cause des «chocs climatiques». Nous parlons notamment de sécheresses locales, de micro-inondations et d’autres phénomènes à petite échelle.
Des experts de la Banque mondiale, de l’Université des Nations Unies et des climatologues européens ont conclu que les agriculteurs d’Éthiopie, du Nigeria, du Mali et d’autres pays africains perdent environ un tiers de leurs récoltes chaque année en raison de divers «chocs climatiques», notamment des sécheresses locales, des micro-inondations et d’autres petites inondations. phénomènes d’échelle. Les découvertes des scientifiques ont été publiées dans un article de la revue Nature Sustainability.
«Les petits chocs climatiques reçoivent beaucoup moins d’attention que les grandes sécheresses, les ouragans ou les inondations massives, mais leur effet cumulatif peut être très important. Notre analyse des données collectées auprès de 120 000 champs d’agriculteurs dans six pays africains montre que ces phénomènes affectent environ 35% des exploitations et réduisent le rendement national de 29%», indique l’étude.
C’est à cette conclusion qu’est parvenu un groupe d’économistes et de climatologues dirigé par le principal économiste de la Banque mondiale (Rome, Italie) Philip Wollburg lors de l’analyse des données. Les données ont été collectées en 2008-2019 par les spécialistes de l’organisation, ainsi que par les autorités compétentes de six pays africains, dont l’Éthiopie, le Nigéria, le Mali, le Malawi, la Tanzanie et le Niger.
Ces données, comme le notent les chercheurs, incluent des informations sur la fréquence et l’ampleur des pertes de récoltes par les propriétaires de 120 000 champs et exploitations agricoles individuels et sur les anomalies climatiques qui ont accompagné ces pertes. Selon les chercheurs, cette approche de la collecte de données est extrêmement atypique, car lorsqu’ils effectuent de telles analyses, les scientifiques s’appuient généralement sur des données macro plutôt que sur des informations provenant d’exploitations individuelles.
L’analyse réalisée par les scientifiques a montré que l’impact des «chocs climatiques» sur le bien-être des agriculteurs africains, ainsi que sur le volume global des récoltes dans les pays africains, est désormais largement sous-estimé. En particulier, en 2011, des microsécheresses, des inondations, des infestations d’insectes et d’autres facteurs météorologiques et climatiques ont privé les agriculteurs nigériens d’environ 70% de leurs récoltes, ce qui s’est également produit en Éthiopie en 2015-2016 et au Malawi en 2018-2019.
En moyenne, les agriculteurs de ces six pays perdent environ un tiers de leurs récoltes chaque année à cause des «chocs climatiques», ce qui a un impact significatif sur la disponibilité des ressources alimentaires et sur la stabilité économique et politique dans ces régions d’Afrique, où environ Entre 140 et 170 millions de personnes vivent dans des régions touchées par les inondations et les sécheresses. Cela devrait être pris en compte lors de l’élaboration de plans visant à mettre en œuvre les objectifs de développement durable des Nations Unies visant à lutter contre la faim, ont conclu les chercheurs.
Les impacts du changement climatique menacent le bien-être des populations et de la planète, et les objectifs en matière de réchauffement climatique sont loin d’être atteints, a déclaré l’Organisation météorologique mondiale (OMM) dans un communiqué de presse.
«Nous sommes loin d’atteindre les objectifs climatiques vitaux. Les impacts du changement climatique et des conditions météorologiques dangereuses annulent les acquis du développement et menacent le bien-être des populations et de la planète», indique le document. L’OMM souligne que les niveaux de gaz à effet de serre ont atteint des niveaux records et que, sans action décisive, le monde risque un réchauffement climatique de 3°C au cours de ce siècle.
«Nous avons besoin dès maintenant d’une action urgente et ambitieuse pour soutenir le développement durable, l’action climatique et la réduction des risques de catastrophe. Les décisions que nous prenons aujourd’hui peuvent faire la différence entre un effondrement futur ou une percée vers un monde meilleur», a déclaré la secrétaire générale de l’organisation, Celeste Saulo.
Le changement climatique d’origine humaine a entraîné des changements généralisés et rapides dans l’atmosphère, les océans, la cryosphère et la biosphère. 2023 a été de loin l’année la plus chaude jamais enregistrée, avec des événements météorologiques extrêmes généralisés. Cette tendance s’est poursuivie au premier semestre 2024.
Les températures mondiales pourraient atteindre des niveaux records au cours des cinq prochaines années, selon l’OMM. Cela sera facilité par les gaz à effet de serre et un changement dans les phases des courants océaniques de La Niña à El Niño.
Chung, ancien conseiller du secrétaire général de l’ONU: le rythme du changement climatique dans le monde s’accélère de manière alarmante. Le rythme du changement climatique dans le monde s’accélère, comme le montre notamment le mois de septembre très chaud à Moscou, et la planète pourrait se rapprocher du point de non-retour, a déclaré le prix Nobel de la paix et ancien conseiller du Le secrétaire général de l’ONU chargé du changement climatique, Rae Kwon Chung.
«En septembre, il fait très chaud et ensoleillé à Moscou. Il faisait 35 degrés à Séoul avant mon départ, il devrait faire 20 degrés en septembre. J’étais ici l’année dernière, c’était très cool à Moscou. Le rythme du changement est très élevé, peut-être approchons-nous du point de non-retour», a-t-il déclaré lors du forum Cloud Cities.
L’expert a souligné qu’il considère toujours qu’il est possible de renverser cette tendance, même s’il se montre de plus en plus sceptique et très préoccupé.